عزل الكربون

عزل الكربون ، وتخزين الكربون على المدى الطويل في النباتات والتربة والتكوينات الجيولوجية والمحيط. يحدث عزل الكربون بشكل طبيعي ونتيجة للأنشطة البشرية المنشأ وعادةً ما يشير إلى تخزين الكربون الذي لديه إمكانية فورية ليصبح غاز ثاني أكسيد الكربون. استجابة للمخاوف المتزايدة بشأن تغير المناخ الناتج عن زيادة تركيزات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ، تم توجيه اهتمام كبير إلى إمكانية زيادة معدل عزل الكربون من خلال التغيرات في استخدام الأراضي والحراجة وكذلك من خلال تقنيات الهندسة الجيولوجية مثل احتجاز الكربون و تخزين.

مكافحة تلوث الهواء: عزل الكربون

مصادر الكربون ومصارف الكربون

إن الأنشطة البشرية المنشأ مثل حرق الوقود الأحفوري أطلقت الكربون من تخزينها الجيولوجي طويل الأمد مثل الفحم والنفط والغاز الطبيعي وأوصلته إلى الغلاف الجوي مثل غاز ثاني أكسيد الكربون. كما يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون بشكل طبيعي من خلال تحلل النباتات والحيوانات. زادت كمية ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي منذ بداية العصر الصناعي ، وقد نجمت هذه الزيادة بشكل أساسي عن حرق الوقود الأحفوري. ثاني أكسيد الكربون هو غاز دفيئة فعال للغاية - أي غاز يمتص الأشعة تحت الحمراء المنبعثة من سطح الأرض. مع ارتفاع تركيزات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ، يتم الاحتفاظ بمزيد من الأشعة تحت الحمراء ، ويرتفع متوسط ​​درجة حرارة الغلاف الجوي السفلي للأرض. يشار إلى هذه العملية باسم الاحترار العالمي.

تُعرف الخزانات التي تحتفظ بالكربون وتمنعه ​​من دخول الغلاف الجوي للأرض بمصارف الكربون. على سبيل المثال ، تعد إزالة الغابات مصدرًا لانبعاث الكربون في الغلاف الجوي ، ولكن إعادة نمو الغابات هي شكل من أشكال عزل الكربون ، حيث تعمل الغابات نفسها كمصارف للكربون. ينتقل الكربون بشكل طبيعي من الغلاف الجوي إلى أحواض الكربون الأرضية من خلال عملية التمثيل الضوئي ؛ يمكن تخزينه في الكتلة الحيوية فوق الأرض وكذلك في التربة. بالإضافة إلى النمو الطبيعي للنباتات ، تشمل العمليات الأرضية الأخرى التي تعمل على عزل الكربون نمو النباتات البديلة في الأراضي المطهرة ، وممارسات إدارة الأراضي التي تمتص الكربون (انظر أدناه عزل الكربون والتخفيف من تغير المناخ) ، وزيادة النمو بسبب ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي وتعزيز ترسب النيتروجين. من المهم ملاحظة أن الكربون المحتجز في التربة والنباتات فوق الأرض يمكن إطلاقه مرة أخرى إلى الغلاف الجوي من خلال استخدام الأراضي أو التغيرات المناخية. على سبيل المثال ، الاحتراق (الذي يسببه الحرائق) أو التحلل (الذي ينتج عن نشاط الميكروبات) يمكن أن يتسبب في انبعاث الكربون المخزن في الغابات إلى الغلاف الجوي. تجمع كلتا العمليتين الأكسجين في الهواء مع الكربون المخزن في الأنسجة النباتية لإنتاج غاز ثاني أكسيد الكربون.

إذا أصبح الحوض الأرضي مصدرًا كبيرًا للكربون من خلال زيادة الاحتراق والتحلل ، فمن المحتمل أن يضيف كميات كبيرة من الكربون إلى الغلاف الجوي والمحيطات. على الصعيد العالمي ، يبلغ إجمالي كمية الكربون في النباتات والتربة والبقايا حوالي 2200 جيجا طن (1 جيجا طن = 1 مليار طن) ، ويقدر أن كمية الكربون التي يتم عزلها سنويًا بواسطة النظم البيئية الأرضية تبلغ تقريبًا 2.6 جيجا طن. المحيطات نفسها تتراكم الكربون أيضًا ، والكمية الموجودة تحت السطح تقريبًا هي 920 جيجا طن. تتجاوز كمية الكربون المخزنة في بالوعة المحيطات الكمية الموجودة في الغلاف الجوي (حوالي 760 جيجا طن). من الكربون المنبعث في الغلاف الجوي من الأنشطة البشرية ، يبقى 45 في المائة فقط في الغلاف الجوي. تستحوذ المحيطات على حوالي 30 في المائة ، ويتم دمج الباقي في النظم البيئية الأرضية.

عزل الكربون وتخفيف آثار تغير المناخ

يسمح بروتوكول كيوتو بموجب اتفاقية الأمم المتحدة الإطارية بشأن تغير المناخ للبلدان بالحصول على أرصدة لأنشطة عزل الكربون في مجال استخدام الأراضي وتغيير استخدام الأراضي والحراجة كجزء من التزاماتها بموجب البروتوكول. يمكن أن تشمل هذه الأنشطة التحريج (تحويل الأراضي غير الحرجية إلى غابة) ، وإعادة التحريج (تحويل الأراضي الحرجية سابقًا إلى غابة) ، وتحسين الممارسات الحرجية أو الزراعية ، وإعادة الغطاء النباتي. وفقا للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) ، يمكن أن تسهم الممارسات الزراعية المحسنة وأنشطة التخفيف المتعلقة بالغابات مساهمة كبيرة في إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي بتكلفة منخفضة نسبيًا. يمكن أن تشمل هذه الأنشطة تحسين إدارة المحاصيل وأراضي الرعي - على سبيل المثال ، استخدام أكثر كفاءة للأسمدة لمنع ترشيح النترات غير المستخدمة ، وممارسات الحراثة التي تقلل من تآكل التربة ، واستعادة التربة العضوية ، واستعادة الأراضي المتدهورة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الحفاظ على الغابات الموجودة ، وخاصة الغابات المطيرة في الأمازون وأماكن أخرى ، أمر مهم لاستمرار عزل الكربون في تلك المصارف الأرضية الرئيسية.